Выбрать язык

Белый светодиод 1608 - 1.6x0.8x0.4мм - 2.6-3.4В - 68мВт - Техническое описание

Полное техническое описание белого светодиода типоразмера 1608. Включает электрические и оптические параметры, бинирование, надежность и рекомендации по применению. Соответствует требованиям RoHS.
smdled.org | PDF Size: 1.7 MB
Рейтинг: 4.5/5
Ваш рейтинг
Вы уже оценили этот документ
Обложка PDF-документа - Белый светодиод 1608 - 1.6x0.8x0.4мм - 2.6-3.4В - 68мВт - Техническое описание

Содержание

1. Обзор продукта

1.1 Общее описание

Данный белый светодиод изготовлен с использованием синего кристалла и люминофора для получения белого света. Размеры корпуса составляют 1,6 мм × 0,8 мм × 0,4 мм, что делает его пригодным для компактных электронных устройств. Он предназначен для поверхностного монтажа (SMT) и соответствует требованиям RoHS.

1.2 Особенности

1.3 Применения

Оптические индикаторы, выключатели и символы, дисплеи и общее освещение.

2. Технические параметры

2.1 Электрические и оптические характеристики (Ta=25°C)

Прямое напряжение (VF) при IF=5mA разбито на диапазоны от 2,6В до 3,4В с шагом, охватывающим бины F1 (2,6-2,7В), F2 (2,7-2,8В), G1 (2,8-2,9В), G2 (2,9-3,0В), H1 (3,0-3,1В), H2 (3,1-3,2В), I1 (3,2-3,3В), I2 (3,3-3,4В). Сила света (IV) при IF=5mA варьируется от 90 мкд до 250 мкд в бинах: 1AP (90-120 мкд), G20 (120-150 мкд), 1AW (150-200 мкд), 1AX (200-250 мкд). Угол обзора составляет 140 градусов (типовой). Обратный ток макс. 10 мкА при VR=5В. Тепловое сопротивление от перехода до точки пайки (RTHJ-S) макс. 450°C/Вт.

2.2 Абсолютные максимальные параметры

Следующие пределы не должны превышаться: Рассеиваемая мощность 68 мВт; Прямой ток 20 мА; Обратное напряжение 5 В; Пиковый прямой ток (импульс 0,1 мс, скважность 1/10) 60 мА; Электростатический разряд (HBM) 1000 В; Рабочая температура от -40 до +85°C; Температура хранения от -40 до +85°C; Температура перехода 95°C. Необходимо следить, чтобы температура перехода не превышала этого значения.

3. Система бинирования

Светодиоды сортируются по бинам на основе цветности (координаты CIE 1931) и силы света. Бины цветности определены на диаграмме CIE с координатами для бинов B01-B06 и K01-K06. Эти бины охватывают область холодного и нейтрального белого. Бины силы света описаны в разделе 2.1. Также предоставляются бины прямого напряжения для облегчения проектирования цепей. Код бина на этикетке указывает точный VF, цветность и световой поток устройства.

4. Анализ рабочих кривых

4.1 Прямое напряжение в зависимости от прямого тока

Типовая кривая VF-IF показывает экспоненциальное поведение: при низких токах напряжение растёт быстро, затем становится более линейным. При номинальном токе 5 мА VF обычно находится в диапазоне 2,8-3,2 В в зависимости от бина. При 20 мА VF увеличивается примерно на 0,2-0,3 В.

4.2 Прямой ток в зависимости от относительной интенсивности

Относительная интенсивность увеличивается примерно линейно с током от 0 до 20 мА. При 5 мА выход составляет около 25% от максимального (20 мА). Эта кривая помогает выбрать рабочий ток для желаемой яркости.

4.3 Температурные эффекты

Относительная интенсивность уменьшается с повышением температуры окружающей среды. При 100°C интенсивность падает примерно до 85% от значения при 25°C. Прямой ток необходимо снижать при высоких температурах во избежание перегрева. Кривая зависимости температуры контакта от прямого тока показывает, что при 100°C допустимый прямой ток снижается до примерно 15 мА.

4.4 Спектр и диаграмма излучения

Спектральное распределение показывает синий пик около 450 нм от светодиодного кристалла и широкую жёлтую эмиссию от люминофора, что даёт белый свет. Коррелированная цветовая температура (CCT) типична для нейтрального белого. Диаграмма излучения имеет ламбертовский характер с широким углом обзора 140°, обеспечивая равномерное распределение света.

5. Механическая информация и упаковка

5.1 Размеры корпуса

Корпус светодиода имеет размеры 1,6 мм × 0,8 мм × 0,4 мм с допусками ±0,2 мм. Вид сверху показывает область излучения света, вид снизу – контактные площадки, а вид сбоку – тонкий профиль. Полярность обозначена меткой на виде сверху. Рекомендуемая схема контактных площадок для пайки – 2,4 мм × 0,8 мм на каждую площадку с расстоянием 0,8 мм, как показано на рисунках 1-5.

5.2 Размеры ленты и катушки

Лента носителя шириной 8 мм с шагом карманов 4 мм. Катушка имеет внешний диаметр 178 ±1 мм, диаметр ступицы 60 ±1 мм и ширину 13,0 ±0,5 мм. Каждая катушка содержит 4000 штук светодиодов.

5.3 Информация на этикетке

На каждую катушку наносится этикетка с номером детали, номером спецификации, номером партии, кодом бина (включая код светового потока, бин цветности, бин прямого напряжения, код длины волны), количеством и кодом даты.

6. Рекомендации по пайке и сборке

6.1 Профиль оплавления при пайке

Рекомендуемый профиль оплавления соответствует стандартам JEDEC. Предварительный нагрев от 150°C до 200°C в течение 60-120 секунд. Скорость подъёма температуры не должна превышать 3°C/с. Время выше 217°C (ликвидус) составляет 60-150 секунд. Пиковая температура 260°C с максимальным временем выдержки 10 секунд (в пределах 5°C от пика). Скорость охлаждения должна быть ≤6°C/с. Общее время от 25°C до пика не более 8 минут. Не выполняйте пайку оплавлением более двух раз.

6.2 Ручная пайка и ремонт

При необходимости ручной пайки используйте паяльник с температурой ≤300°C и временем менее 3 секунд на контакт. Допускается только одна операция ручной пайки. Ремонт после оплавления не рекомендуется; если неизбежен, используйте двухсторонний паяльник и предварительно квалифицируйте процесс.

6.3 Меры предосторожности

Избегайте монтажа на изогнутых печатных платах; не прикладывайте механических усилий или вибрации во время охлаждения; не охлаждайте быстро после пайки.

7. Упаковка и информация для заказа

Светодиоды упаковываются во влагозащитные пакеты с осушителем и индикатором влажности. Условия хранения до вскрытия: ≤30°C, ≤75% относительной влажности, срок годности 1 год с даты упаковки. После вскрытия: ≤30°C, ≤60% относительной влажности, использовать в течение 24 часов. Если срок хранения превышен или осушитель изменил цвет, перед использованием просушите светодиоды при 60±5°C не менее 24 часов. Внешняя упаковка – стандартная картонная коробка, подходящая для транспортировки.

8. Рекомендации по применению

Благодаря малым размерам, этот светодиод идеален для плотных компоновок печатных плат. Используйте токоограничивающие резисторы, чтобы прямой ток не превышал 20 мА. Учитывайте тепловое проектирование: светодиод должен быть установлен с достаточной медной площадкой для отвода тепла. Избегайте воздействия серосодержащих сред (>100 ppm) или галогенированных соединений (Br>900 ppm, Cl>900 ppm, сумма >1500 ppm), так как они могут вызвать коррозию и обесцвечивание. Для очистки используйте изопропиловый спирт; не используйте ультразвуковую очистку, так как это может повредить светодиод.

9. Техническое сравнение

По сравнению с более крупными SMD корпусами, такими как 2835 (2,8×3,5 мм) или 3528, корпус 1608 занимает на 75% меньше площади, сохраняя при этом достаточную яркость для индикаторных приложений (до 250 мкд). Широкий угол обзора 140° является преимуществом для приложений, где требуется равномерное распределение света. Однако его максимальный прямой ток ограничен 20 мА, что приводит к меньшему общему световому потоку по сравнению с мощными светодиодами. Он лучше всего подходит для маломощных конструкций с ограниченным пространством.

10. Часто задаваемые вопросы

10.1 Как обращаться с чувствительными к электростатическому разряду устройствами?

Всегда используйте заземлённые рабочие места, носите антистатические браслеты и храните светодиоды в антистатической упаковке.

10.2 Что делать, если влагозащитный пакет повреждён?

Если пакет повреждён или индикатор влажности показывает >30%, перед использованием необходимо просушить светодиоды при 60±5°C в течение 24 часов.

10.3 Можно ли использовать разные рабочие токи для регулировки яркости?

Да, светодиод может работать с токами от 0 до 20 мА. Обратите внимание, что цветность может незначительно изменяться с током. Возможна импульсная работа с низкой скважностью до 60 мА пикового тока.

10.4 Подходит ли этот светодиод для наружного применения?

Диапазон рабочих температур (от -40 до +85°C) подходит для многих наружных применений, но требуется надлежащая герметизация и защита от влаги и загрязнений.

11. Примеры применения

Пример 1: Подсветка термостата умного дома – малый размер помещается на компактной плате, обеспечивая белую индикацию состояния. Пример 2: Подсветка кнопок в салоне автомобиля – широкий угол обзора обеспечивает видимость под разными углами. Пример 3: Индикатор уровня заряда батареи портативной электроники – низкое энергопотребление продлевает срок службы батареи.

12. Принцип работы

Данный белый светодиод использует синий излучающий кристалл InGaN, излучающий свет на длине волны ~450 нм. Кристалл покрыт жёлтым люминофором (обычно Ce-легированный YAG). Синий свет частично возбуждает люминофор, заставляя его излучать жёлтый свет; комбинация синего и жёлтого света воспринимается человеческим глазом как белый. Соотношение синего и жёлтого определяет коррелированную цветовую температуру.

13. Тенденции развития

Тенденция в светодиодной индустрии – к уменьшению корпусов с повышением эффективности. Технологии корпусирования на уровне кристалла (CSP) и перевёрнутый монтаж набирают популярность для лучшего теплового отвода и уменьшения размера. Данный корпус 1608 представляет собой зрелую технологию, которая по-прежнему широко используется для индикаторов и дисплеев. Будущие разработки включают более высокую яркость на единицу площади и улучшенную стабильность цвета при изменении температуры.

Терминология спецификаций LED

Полное объяснение технических терминов LED

Фотоэлектрическая производительность

Термин Единица/Обозначение Простое объяснение Почему важно
Световая отдача лм/Вт (люмен на ватт) Световой выход на ватт электроэнергии, выше означает более энергоэффективный. Прямо определяет класс энергоэффективности и стоимость электроэнергии.
Световой поток лм (люмен) Общий свет, излучаемый источником, обычно называется "яркостью". Определяет, достаточно ли свет яркий.
Угол обзора ° (градусы), напр., 120° Угол, где интенсивность света падает наполовину, определяет ширину луча. Влияет на диапазон освещения и равномерность.
Цветовая температура K (Кельвин), напр., 2700K/6500K Теплота/холодность света, низкие значения желтоватые/теплые, высокие беловатые/холодные. Определяет атмосферу освещения и подходящие сценарии.
Индекс цветопередачи Безразмерный, 0–100 Способность точно передавать цвета объектов, Ra≥80 хорошо. Влияет на аутентичность цвета, используется в местах с высоким спросом, таких как торговые центры, музеи.
Допуск по цвету Шаги эллипса МакАдама, напр., "5-шаговый" Метрика постоянства цвета, меньшие шаги означают более постоянный цвет. Обеспечивает равномерный цвет по всей партии светодиодов.
Доминирующая длина волны нм (нанометры), напр., 620нм (красный) Длина волны, соответствующая цвету цветных светодиодов. Определяет оттенок красных, желтых, зеленых монохромных светодиодов.
Спектральное распределение Кривая длина волны против интенсивности Показывает распределение интенсивности по длинам волн. Влияет на цветопередачу и качество цвета.

Электрические параметры

Термин Обозначение Простое объяснение Соображения по проектированию
Прямое напряжение Vf Минимальное напряжение для включения светодиода, как "порог запуска". Напряжение драйвера должно быть ≥Vf, напряжения складываются для последовательных светодиодов.
Прямой ток If Значение тока для нормальной работы светодиода. Обычно постоянный ток, ток определяет яркость и срок службы.
Максимальный импульсный ток Ifp Пиковый ток, допустимый в течение коротких периодов, используется для диммирования или вспышек. Ширина импульса и коэффициент заполнения должны строго контролироваться, чтобы избежать повреждения.
Обратное напряжение Vr Максимальное обратное напряжение, которое светодиод может выдержать, сверх может вызвать пробой. Схема должна предотвращать обратное соединение или скачки напряжения.
Тепловое сопротивление Rth (°C/W) Сопротивление теплопередаче от чипа к припою, ниже лучше. Высокое тепловое сопротивление требует более сильного рассеивания тепла.
Устойчивость к ЭСР В (HBM), напр., 1000В Способность выдерживать электростатический разряд, выше означает менее уязвимый. В производстве необходимы антистатические меры, особенно для чувствительных светодиодов.

Тепловой менеджмент и надежность

Термин Ключевой показатель Простое объяснение Влияние
Температура перехода Tj (°C) Фактическая рабочая температура внутри светодиодного чипа. Каждое снижение на 10°C может удвоить срок службы; слишком высокая вызывает спад света, смещение цвета.
Спад светового потока L70 / L80 (часов) Время, за которое яркость падает до 70% или 80% от начальной. Прямо определяет "срок службы" светодиода.
Поддержание светового потока % (напр., 70%) Процент яркости, сохраняемый после времени. Указывает на сохранение яркости при долгосрочном использовании.
Смещение цвета Δu′v′ или эллипс МакАдама Степень изменения цвета во время использования. Влияет на постоянство цвета в сценах освещения.
Термическое старение Деградация материала Ухудшение из-за длительной высокой температуры. Может вызвать падение яркости, изменение цвета или отказ разомкнутой цепи.

Упаковка и материалы

Термин Распространенные типы Простое объяснение Особенности и применение
Тип корпуса EMC, PPA, Керамика Материал корпуса, защищающий чип, обеспечивающий оптический/тепловой интерфейс. EMC: хорошая термостойкость, низкая стоимость; Керамика: лучшее рассеивание тепла, более длительный срок службы.
Структура чипа Фронтальный, Flip Chip Расположение электродов чипа. Flip chip: лучшее рассеивание тепла, более высокая эффективность, для высокой мощности.
Фосфорное покрытие YAG, Силикат, Нитрид Покрывает синий чип, преобразует часть в желтый/красный, смешивает в белый. Различные фосфоры влияют на эффективность, CCT и CRI.
Линза/Оптика Плоская, Микролинза, TIR Оптическая структура на поверхности, контролирующая распределение света. Определяет угол обзора и кривую распределения света.

Контроль качества и сортировка

Термин Содержимое бинов Простое объяснение Цель
Бин светового потока Код, напр. 2G, 2H Сгруппировано по яркости, каждая группа имеет минимальные/максимальные значения люменов. Обеспечивает равномерную яркость в той же партии.
Бин напряжения Код, напр. 6W, 6X Сгруппировано по диапазону прямого напряжения. Облегчает согласование драйвера, улучшает эффективность системы.
Бин цвета 5-шаговый эллипс МакАдама Сгруппировано по цветовым координатам, обеспечивая узкий диапазон. Гарантирует постоянство цвета, избегает неравномерного цвета внутри устройства.
Бин CCT 2700K, 3000K и т.д. Сгруппировано по CCT, каждый имеет соответствующий диапазон координат. Удовлетворяет различным требованиям CCT сцены.

Тестирование и сертификация

Термин Стандарт/Тест Простое объяснение Значение
LM-80 Тест поддержания светового потока Долгосрочное освещение при постоянной температуре, запись спада яркости. Используется для оценки срока службы светодиода (с TM-21).
TM-21 Стандарт оценки срока службы Оценивает срок службы в реальных условиях на основе данных LM-80. Обеспечивает научный прогноз срока службы.
IESNA Общество инженеров по освещению Охватывает оптические, электрические, тепловые методы испытаний. Признанная отраслью основа для испытаний.
RoHS / REACH Экологическая сертификация Гарантирует отсутствие вредных веществ (свинец, ртуть). Требование доступа на рынок на международном уровне.
ENERGY STAR / DLC Сертификация энергоэффективности Сертификация энергоэффективности и производительности для освещения. Используется в государственных закупках, программах субсидий, повышает конкурентоспособность.